SU1085288A1 - Раствор дл получени защитного покрыти на стальной поверхности - Google Patents

Abstract

РАСТВОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА СТАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ, содержапщй ионы Аосфата, хромата и силиката, а такке поверхностно-активное вещество, отл и, чающий с   тем, что, с целью повышени  кор- Йэобретение относитс  к защите металлов от коррозии, в частности к нанесению защитного покрыти  на стальную поверхность, и может быть использовано в машиностроительной, авиационнойи других отрасл х промьшшенности .Известен раствор дл  получени  защитного покрыти , содержащий ионы фосфатов, хроматов, хромато-или фос: фатообразующие металлы (А1, Mg, Zn, Be, Ва, Sr, Се) и поверхностно-активное вещество. Однако покрыти , полученные из этого раствора, тер ют свои зaщиtкыё свойства после нагревов до ,i Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результата;  вл етс  раствор дл  получени  защитного покрыти  на стальной noBepxiaqc; ти, содержащий ионы фосфата, хромарозионной стойкости покрыти  после воздействи  темпера- уры до 600С, он дополнительно содержит алюминий и оксид кальци , а в качестве поверхностно-активного вещества используют синтанол, при следующем соотношении /. компонентов, мас.%: 5-30 Фосфорна  кислота 3-8 Хромовый ангидрид 0,1-0,5 Алюминий 1-3 . Оксид кальци  0,1-1,9 )Хидкое стекло ( по SiOj) 0,05-1 Синтанол Остальное Вода (Л С та и силиката, а также поверхностноактивное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%: Ионы фосфата 27-73 Ионы хромата 5-39 00 Ионы аммони . 0,5-35 ел Силикат 0,01-33% от Ю суммарного содержани  ионов фосфата, сх хромата и аммони . V. , ,- , Раствор может содержать также ионы магни  и агенты дл  улучшени  смачивани  (поверхностно-активные вещества). Данный раствор обеспечивает получение коррозионно-стойких покрытий на стальных издели х, однако после нагревов их защитные свойства в агрессивных средах снижаютс . Целью изобретени   вл етс  повышение коррозионной стойкости.покрыти  , после воздействи  температур до 600 С/

Description

Поставленна  цель достигаетс  тем что в отличие от известного раствора дл  получени  защитного покрыти  на стальной поверхности, содержа щего ионы фосфата, хромата и силикат а также поверхностно-активное вещест во, согласно изобретению, он дополнительно содержит алюминий и бксид |К&льци , а в качестве поверхностноактивного вещества используют синтанол , при следующем соотношении ком понентов, мас.%: Фосфорна  кислота : 5-30 Хромовый ангидрид 3-8 i Алюмини 0,t-0,5 Оксид калыщ  1-3 .Жидкое стекло 0,1-1,9 ( по SiOj) Синтанол0,05-t ВодаОстальное ; Наличие алюмини  в составе запщт;ного покрыти повьшает его жаростойiKOCTb . , : Однако при совместном присутствии в растворе ионов алюмини  и силиката выпадает в осадок щелочной гидроалюм нат. При добавке ионов кальци  (но не магни , так как основные свойств у него слабее, чем у кальци ) стано .витс  возможньш введение в раствор с силикатом некоторого количества алюмхщи  без образовани  осадка. В случае, если обработке в растворе подвергают предварительно алйтированную стальную поверхность, то в состав покрыти  йере: одит дополнительное количество оксида алюмини  из алитированного сло , 4fo обуславливает значительное повышение sanpiTных свойств после высокотемператур ных нагревов. Оптимальна  толщина алитированного сло  с точки зрений достижени  поставленной цели должна быть не менее 8 мкм. Залетные свойства.покрытий, полученных при обработке в предложенном и известном растворах, оценивали по результатам коррозионных испытани|}, методика проведени  которых учитывала реальные услови  эксплуатации изделий, а именно: нагрев до (температура работы лопатки газотурбинного двигател ) в течение одного часа, погружение на 23 часа в 3% раствор NaCl. Такой цикл (нагрев при 1 час с последующим погру ением на 23 часа в 3% NaCl) повтор ли 22 раза.- После этого определ ли отношение прокорродированной поверхности-покрыти  к общей рабочей площади. Наиболее объективным пока- i зателем оценки стойкости  вл етс  изменение механических свойств в результате коррозионного воздействи . В данном случае в качестве, такого Параметра была выбрана гшклическа  прочность как одна из основных характеристик работоспособности издели . Предел выносливости определ лс  при испытании в атмосферных услови х на вибростенде по шести неразрушивщимс  образцам на базе 2x10 циклов. Описание приготовлени  раствор и технологии его испрхгьзовани . Раствор готовили следующим образом . Необходимое количество окиси кальци  и хромового ангидрида раствор - ли в половине расчетного количества фосфорной кислоты. Отдельно, в оставшемс  количестве фосфорной кислоты при слабом нагреве () раствор ли алюминиевый порошок. Сливали оба pacTBOpia, добавл   необходимое количество жидкого стекла и синтанола . Доводили раствор до 1 л дистиллированной водой. Обрабатываемые детали окунали в приготовленный раствор несколько раз: после каждого окунаЛи  излишек раствора с поверхности издели  сдували сжатым воздухом. Затем производили одноразовый отжиг покрыти  в интервале температур 200-600 С. П р и мер. 20 лопаток (сталь 13X11Н282МФ-Ш) алитировали на толщину 9 мкм и затем нанос «1и раствор, содержащий, мас.%: НзР04 20 йЬадкое стекло по SiO 71,9 Синдонол ДС10 . 0,5 Вода Остгшьное Отжиг покрыти  проводили при температуре 500®С в течение 10 мин. Результаты испытаний покрыти , полученного по данному примеру, а также рз растворов предложенного состава с различным соотношением компонентов , приведены в таблице. Кроме того, обработке в растворе подвергали издели  без предваритель-/ ного алитировани .:

В таблице дл  сравнени  предстаилены свойства покрыти , нанесенного из известного раствора.

Данные таблицы показывают, что нанесение покрыти  из предлагаемого раствора на алштированную поверхность обеспечивает детали высокую коррозионную стойкость в жестких услови х и, самое главное, позвол ет за счет этого сохранить высокий предел выносливости лопаток компрессора ГТД, изготовленных из жаропрочньпс сталей и работающих в услови х циклической ,. смены крррозионной среды и повышен,ной температуры.

Если сравнивать коррозионную стойкость , неалитированных лопаток, обработанных предлагаемым и известным растворами, то и в этом случае предлагаемый раствор имеет преимущества перед известным, хот  коррозионна  стойкость неалитированных лопаток в

этом случае значительно ниже, чем алитированных.

Технико-экономические преимущества

применени  предложенного раствора по сравнению с известным заключаетс  в следующем: при его использовании повышаетс  коррозионна  стойкость стальных деталей, периодически длительное

врем  работающих как при повышенных температурах до , так и в агрессивньрс электролитах, например морской воде.

При этом работоспособность изделий,

подвергнутых предварительному алйтироб&ни}о и обработке в за вленном растворе , не снижаетс  после воздействи  нагревом и коррозионной среды. Очаги коррозии при этом отсутству от. На детал х без алитировани  площадь коррозионных поражений покрыти , полученного в предложенном растворе, значительно меньше, чем после обработки поверхности в извecтнo f растворе.

Известный

/( 25,0

Сг -Од 5,4 MgO 2,5 NH40H 1,5 Si023,0 Вода Остальное

Без предва100 рительного алитировани 

60

. 240

22

Вода Остальное

CaO j 3 „18 мкм

Sip 1,9 ДС10 1,0 Вода Летальное

Claims (1)

1. РАСТВОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА СТАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ, содержащий ионы фосфата, хромата и силиката, а также поверхностно-активное вещество, отличающий - с я тем, что, с целью повышения кор-